(共28张PPT)
曹冲生五六岁,智意所及,有若成人之智。时孙权曾致巨象,太祖欲知其斤重,访之群下,咸莫能出其理。冲曰:“置象大船之上,而刻其水痕所至,称物以载之,则校可知矣。”太祖悦,即施行焉。
曹冲称象
新课导入
思考: 浮力大小与哪些因素有关?
浮力大小,跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。
浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。
“曹冲称象”用的是物理中的什么知识?
浮力
想一想
浮 力
课时2
3.能应用F浮=G排解决生活中的实际问题。(难点)
1.知道验证阿基米德原理实验的目的、方法和结论。
2.理解阿基米德原理的内容。(重点)
学习目标
古希腊国王艾希罗交给金匠一块纯金,命令他制出一顶非常精巧、华丽的王冠.王冠制成后,国王拿在手里掂了掂,觉得有点轻.他叫来金匠问是否掺了假.金匠以脑袋担保,并当面用秤来称,与原来金块的重量一两不差.可是,掺上别的东西也是可以凑足重量的.国王既不能肯定有假,又不相信金匠的誓言,于是把阿基米德找来,要他解此难题.
一连几天,阿基米德闭门谢客,反覆琢磨,因为实心的金块与镂空的王冠外形不同,不砸碎王冠铸成金块,便无法求算其体积,也就无法验证是否掺了假.他绞尽脑汁也百思不得其解.
有一天… … …
阿基米德由澡盆溢水联想到 … … …
新课教学
读了这一故事,对你有什么启示
排开液体的体积
物体浸在液体中的体积
=
做一做 想一想
将易拉罐按入装满水的烧杯中,感受浮力与排开的液体的关系。
回顾:浮力大小与哪些因素有关?
浮力大小,跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。
浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。
猜 想
浮力与排开的液体有什么关系?
可以怎样表述浮力的大小?
浮力大小可能与排开液体的体积、液体的密度有关
浮力大小,跟它排开液体的体积和液体的密度有关。
排开液体的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。
浮力大小可能与排开液体的重力有关。
观察物体慢慢浸入水中不同部分时的情况?
排开水的体积一定等于物体体积吗?
物体浸入部分越多,排开的水 ,拉力 。
物体排开的水
体积越大
越小
将物体逐渐浸入水中时,物块排开水的体积逐渐增多,弹簧秤的读数逐渐______,浮力逐渐______。
变小
增大
【实验验证】
溢水杯
实验器材
物块
弹簧测力计
烧杯
探究:
浮力的大小等于什么?
?
?
?
(1)
(4)
(5)
?
G物
(2)
G桶
(3)
F′
G′
F浮=G物-F′
G排=G′-G桶
比较F浮与G排,你会有什么发现
实验过程
物体的重力G物(N) 空小烧杯的重量G杯(N) 浸没在水中弹簧秤读数F’(牛) 物体所受浮力 F浮(N) 物体排开的液体和烧杯的总重量G ’(N) 物体排开液体的重量 G排液(N) F浮与
G排液的关系
2.2 1.2 1.3 0.9 2.1 0.9 相等
?
?
?
?
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
数据记录
用不同物体再做几次实验
浮力与物体排开液体重力的关系
图1
图2
图3
图4
测量数据填入记录表;
探究实验
次数 物体所受的重力/N 物体在水中时测力计读数/N 浮力/N 小桶和排开水所受的总重力/N 小桶所受的重力/N 排开水所受的重力/N
1 5 3 5 3
2 3 2 2 1
3 1 0 2 1
…
结论:
1.浸在液体中的物体受到向上的浮力
2.浮力的大小等于物体排开水的重力
比较浮力的大小和物体排开水的重力,你发现了什么?
1
2
2
1
1
1
实验数据表格
浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于 ________________ _____ ,即F浮=________________
同样,阿基米德原理可以推广到气体的浮力上:
浸在气体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于 ____ 。
物体排开的液体受到的重力
G排液=ρ液V排液g
物体排开的气体受到的重力,F浮=G排气=ρ气V排气g
阿基米德原理
【推广1】 对于浸没在液体中的物体和部分浸入在液体中的物体都有:F浮=G排液
【推广2】 如果把水换成别液体,仍然可以得到:
F浮=G排液
(1)ρ液是 ____ ,不是物体密度。
(2)V排液是 ____ ,不是液体总体积,也不一定是物体的总体积(V物)。
①物体浸没在液体中:V排液 = __ ;
②物体漂浮液体中,V排液= __ 。
(3)只跟 __和 __, 而与物体浸入液体的 _ _、物体的_ _ 、 __ 、 __ 、 __ 等无关。
V物
V物-V露
ρ液
V排液
深度
形状
质量
密度
重力
液体密度
物体排开液体的体积
解读:F浮 = G排液=ρ液V排液g
对阿基米德原理的理解
1、物体“浸在液体里”包括“全部浸入(即浸没)”和“部分浸入”两种情况。
不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。对于同一物体而言,浸没时受到的浮力大,部分浸入时受到的浮力小,而且浸入的体积越小,所受的浮力也越小。
浸没
部分浸入
2、浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。
①浸没时,
V排=V浸=V物,
此时物体所受的浮力等于排开液体的重力,即
F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物
②部分浸入时,
V排=V浸F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物
V排=V浸=V物
V排=V浸V浸
3、同一物体浸没在不同的液体中时,由于液体的密度不同,所受的浮力也不同.
根据公式 F浮=ρ液g V排,浸没时, V排 = V物,
当ρ液不同时,浮力也随之变化。
1、浸在液体中的物体,受到的浮力大小取决于( )
A. 物体的体积和液体的密度
B. 物体的密度和物体浸入液体的深度
C. 物体浸入液体的体积和液体的密度
D.物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等因素
C
随堂练习
2、一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上,它的2/3体积露出水面,它受的浮力是多大 N。(g取10 N/kg)
1
3、把两个物重相同的实心铁球和铝球,浸没在水中,它们受到的浮力( )
A.相等
B.铝球的比铁球大
C.铝球的比铁球小
D.浮力都等于重力
B
A.铝球受到的浮力最大,因为它浸入液体的深度最大
B.铅球受到的浮力最大,因为它的密度最大
C.铅球、铁球、铝球受的浮力一样大
D.因素太多,无法判断
4、如图所示,体积相同,密度不同的铅球、铁球、铝球浸没在水中不同深度的地方,则( )
C
6.弹簧测力计下挂一物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数是物体在空气中弹簧测力计示数的1/3,这个物体的密度是( )
A. 1/3×103 kg/m3
B. 2/3×103 kg/m3
C. 3×103 kg/m3
D. 3/2×103 kg/m3
5.铁块的体积是100 cm3,全部浸入水中时,排开水的体积是 cm3,排开的水重是 N,受到的浮力是 N。如果将它全部浸入酒精中,受到的浮力是 N。(g取10 N/kg)
D
100
1
1
0.8
7、体积为3×10-4 m3的金属块浸没在水中。求:
(1)该金属块排开水的体积V排。
(2)该金属块所受到的浮力F浮。
答案:(1)3×10-4 m3
(2)2.94 N
1、阿基米德的灵感
(1)物体浸在液体中的体积等于物体在液体中排开液体的体积。
(2)浮力的大小跟物体排开液体所受的重力有关。
2、阿基米德原理
(1)内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它
排开的液体所受的重力。
(2)公式: F浮=G排
(3)适用范围:适用于液体和气体
知识总结
完成同步练习册
作业布置
再见